增加实心轮胎舒适性，提升使用(yòng)寿命的研究

实心轮胎其实已经有(yǒu)相当長(cháng)的生产及使用(yòng)的历史。但随着舒适性更好的充气轮胎的发明，实心轮胎慢慢地从大众的消费市场消失了。近些年随着共享单車(chē)在大江南北的普及，实心轮胎再一次回到了人们的视野之中。其实，实心胎一直在工业及工程应用(yòng)场景中存在着。

今天要聊一聊实心胎缓冲层的那点事。广大的共享单車(chē)的用(yòng)户也应该很(hěn)明显地感觉到共享单車(chē)上减震效果并不理(lǐ)想，其原因就是实心胎的缓冲层的吸震/减震效果不及充气轮胎。但由于实心胎相比与充气轮胎具有(yǒu)更好的安全性（不会爆胎）、更高的负载能(néng)力、更简单的日常维护等性能(néng)，实心胎目前仍然是一些工业轮胎的。所以给大家分(fēn)享一个加拿(ná)大肯卡伯公司关于实心轮胎缓冲层的研究，為(wèi)增加实心胎的舒适性及提升使用(yòng)寿命提供了可(kě)行性思路。

THERMAX® N990 在实心轮胎中的应用(yòng)

在这项研究中，评估了用(yòng)THERMAX ® MT 炭黑N990 替代炉法炭黑N660 对NR / SBR 实心轮胎的中间胶（也称為(wèi)缓冲层）胶料性能(néng)的影响。这些胶料需要具有(yǒu)适当的动态性能(néng)，以确保低生热性和足够長(cháng)的爆裂时间。

研究发现, 使用(yòng)THERMAX N990 的好处有(yǒu):

1. 在保持填料分(fēn)散等级的同时，混合功率消耗降低多(duō)达14％

2. 降低15%的动态压缩

3. 爆裂时间提高75%

4. 保持物(wù)理(lǐ)性能(néng)，例如拉伸强度和断裂伸長(cháng)率

实心轮胎缓冲层胶料测试配方列于表1。将N660 分(fēn)别以25％，50％和75％的含量以2：1 的比例替换為(wèi)N990，以保持80±5 的肖氏A硬度。对每个配方胶料收集门尼，MDR，硬度，拉伸，压缩变形，回弹，动力學(xué)特性和分(fēn)散性。由俄亥俄州阿克伦市的Smithers Rapra，Inc. 进行混合和测试。

表一、测试配方表

1. 下图是实验胶料的混合功耗。随着N990 填充量的增加，混合动力消耗降低，在75％的更换水平下，混合动力消耗降低高达14％。

2. 下图是实验胶料的光學(xué)色散率，可(kě)以看出所有(yǒu)胶料的填料分(fēn)散均匀。

3. 下图是实验胶料的MDR ML（160°C）和门尼粘度（100°C）。观察到胶料的粘度的没有(yǒu)明显差异。

4. 下图是实验胶料的焦烧时间，ts2 和Tc10。烧焦时间随着N990 填充量的增加保持稳定。

5. 下图是实验胶料的硫化时间Tc50 和Tc90。从图中可(kě)以看出随着N990 填充量的增加硫化时间略增加。

6. 下图是实验胶料的邵氏A 硬度。实验配方的胶料硬度均為(wèi)80±5。

6. 下图是实验胶料的邵氏A 硬度。实验配方的胶料硬度均為(wèi)80±5。

8. 下图所有(yǒu)实验胶料的断裂伸長(cháng)率比较图。从图中可(kě)以看出其伸長(cháng)率的差异变化不大。

9. 下图是所有(yǒu)实验胶料的回弹性数据。从图可(kě)以看出随着N990 的填充量增加，胶料的回弹性随之提高。

0.下图是用(yòng)Goodrich flexometer 仪器对所有(yǒu)实验胶料的压缩生热测试数据图。随着N990 填充量的增加，动态压缩挠曲后的温升趋于稳定，并且降低了压缩变形率。在*高替换水平上，压缩变形率减少了15%。这个生热测试使用(yòng)是55 lbf 的静载荷和0.175英寸（1 英寸=25.4mm）的冲程。

11.下图是Goodrich flexometer 仪器对所有(yǒu)实验胶料的爆裂时间数据图。从数据中可(kě)以看出即使在低替换水平下，爆裂时间也有(yǒu)显著增加。在*高的替换水平上，爆裂时间几乎增加了一倍。爆裂试验采用(yòng)了110 lbf 的静载荷和0.25 英寸的冲程。